[發(fā)明專利]一種木糖醇的發(fā)酵生產(chǎn)方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010560007.0
• 申請日: 2010-11-18
• 公開（公告）號: CN102154378A
• 公開（公告）日: 2011-08-17
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 薛亮;唐浩;崔瑋
• 申請（專利權(quán)）人: 安徽豐原發(fā)酵技術(shù)工程研究有限公司
• 主分類號: C12P7/04
• 分類號: C12P7/04;C12R1/72;C12R1/74
• 代理公司: 北京路浩知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11002
• 代理人: 王加嶺;張慶敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及微生物發(fā)酵領(lǐng)域，具體地說，涉及一種通過向培養(yǎng)基中添加鎳離子提高木糖醇發(fā)酵產(chǎn)量的方法。

背景技術(shù)

木糖醇是一種重要的五碳糖醇，為結(jié)晶性白色粉末，是木糖代謝的正常中間體，廣泛存在于谷類、果品、蔬菜、蘑菇之類食物和木材、玉米芯、稻草等植物中。木糖醇是多元醇中最甜的甜味劑，其甜度與蔗糖相當(dāng)，但其熱量僅為蔗糖的2/3左右。木糖醇在體內(nèi)的代謝不需要胰島素的參與，不會使血糖值升高，可作糖尿病人的甜味添加劑和輔助治療劑。同時(shí)，木糖醇還具有改善肝功能、防止齲齒、減肥等功效。此外，木糖醇作為是一種多元醇，其吸濕性的特點(diǎn)可用做化妝品的濕潤調(diào)整劑，對皮膚無刺激作用。

目前，木糖醇的工業(yè)化生產(chǎn)主要通過化學(xué)加氫法，關(guān)鍵工序?yàn)樵稀狻泻汀鷿饪s→脫色→離子交換→濃縮→加氫→濃縮→結(jié)晶→分離→包裝，該方法生產(chǎn)工藝長，操作難度大，加氫工序需高溫高壓耗能嚴(yán)重，且易產(chǎn)生較大的污染，增加環(huán)保處理壓力。從而導(dǎo)致木糖醇的生產(chǎn)成本過高，價(jià)格居高不下。

微生物發(fā)酵法生產(chǎn)木糖醇可以避免劇烈化學(xué)反應(yīng)，發(fā)酵條件溫和，不需要特殊的耐腐蝕抗高壓設(shè)備，分離純化步驟簡單，可顯著降低生產(chǎn)成本，被認(rèn)為是最有發(fā)展?jié)摿Φ哪咎谴忌a(chǎn)方法。自然界中能利用木糖產(chǎn)生木糖醇的微生物很多，包括細(xì)菌(如M.smegmatis)、霉菌(如P.albertensis)、酵母等。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種木糖醇的發(fā)酵生產(chǎn)方法。

為了實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的，本發(fā)明的一種木糖醇的發(fā)酵生產(chǎn)方法，其是以木糖作為發(fā)酵底物，在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加微量元素鎳，通過酵母的發(fā)酵生產(chǎn)木糖醇。

所用發(fā)酵培養(yǎng)基配方為木糖4-10％、葡萄糖0.5-1.5％、玉米漿0.4-1.2％、尿素0.02-0.1％、硫酸鎳20-80μmol/L，pH4.0。優(yōu)選硫酸鎳20-40μmol/L。

更優(yōu)選地，發(fā)酵培養(yǎng)基配方為木糖5％、葡萄糖1％、玉米漿0.8％、尿素0.06％、硫酸鎳40μmol/L，pH4.0。

發(fā)酵生產(chǎn)所用菌種為酵母，優(yōu)選假絲酵母屬中的酵母，更優(yōu)選地，為熱帶假絲酵母(C.tropicalis)、莫基假絲酵母(C.mogii)、平滑假絲酵母(C.parasilosis)或季樂蒙地假絲酵母(C.guilliermondii)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：通過在發(fā)酵培養(yǎng)基中添加Ni²⁺提高了木糖醇的產(chǎn)量，與未添加Ni²⁺的發(fā)酵結(jié)果相比，木糖醇產(chǎn)量可達(dá)35.g/L以上，木糖的轉(zhuǎn)化率可達(dá)70％以上，發(fā)酵周期縮短至23h以內(nèi)。本發(fā)明提供的方法簡單易行，成本低，能耗少，可用于工業(yè)化大規(guī)模發(fā)酵生產(chǎn)木糖醇。

附圖說明

圖1為本發(fā)明較佳實(shí)施例Ni²⁺濃度對C.tropicalis生長的影響。

圖2為本發(fā)明較佳實(shí)施例Ni²⁺濃度對木糖醇發(fā)酵產(chǎn)量的影響。

具體實(shí)施方式

以下實(shí)施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。

實(shí)施例1?Ni²⁺濃度對菌體生長的影響

菌種活化：從-80℃冰箱中取出熱帶假絲酵母(Candida?tropicalis?CICC1316，購于中國工業(yè)微生物菌種保藏中心)甘油菌，劃線接種于YPD(酵母蛋白胨葡萄糖培養(yǎng)基)平板培養(yǎng)基上，于30℃培養(yǎng)活化。挑取單菌落連續(xù)活化兩次。

種子瓶培養(yǎng)：從平板上挑取單菌落，接種于裝有100ml種子培養(yǎng)基(2％葡萄糖，0.15％酵母粉，0.25％蛋白胨，pH?4.0，高壓滅菌)的500mL搖瓶中，培養(yǎng)條件為30℃，180rpm，24h。

搖瓶發(fā)酵實(shí)驗(yàn)：按10％接種量轉(zhuǎn)接種子液至發(fā)酵培養(yǎng)基中，使發(fā)酵液的最終組分為木糖5％、葡萄糖1％、玉米漿0.8％、尿素0.06％，pH值調(diào)至4.0，裝液量為每500mL三角瓶中發(fā)酵液100mL。向每個(gè)反應(yīng)體系力NiSO₄使Ni²⁺的終濃度分別達(dá)到0、40、80、120、160、200μmol/L。此培養(yǎng)基無需高壓滅菌，配制完成后可直接用于發(fā)酵。發(fā)酵條件為30℃，250rpm。每4h取樣一次，測定OD_600nm，結(jié)果顯示，Ni²⁺濃度為40、80μmol/L時(shí)，菌體生長不受影響或生長速度略快，結(jié)果如圖1所示。

實(shí)施例2?Ni²⁺濃度對木糖醇發(fā)酵產(chǎn)量的影響